Номер А1, страница 128 - гдз по физике 9 класс учебник Кабардин

A1. В опытах Резерфорда рассеяние альфа-частиц при прохождении через тонкие слои вещества происходило в результате их взаимодействия с атомными ядрами силами

1) электрического взаимодействия

2) магнитного взаимодействия

3) гравитационного взаимодействия

4) ядерного взаимодействия

Решение

В опытах Резерфорда пучок альфа-частиц (положительно заряженных ядер гелия, $He^{2+}$) направлялся на тонкую металлическую фольгу (например, золотую). Результаты эксперимента показали, что большинство частиц пролетает сквозь фольгу, не меняя направления, некоторые отклоняются на небольшие углы, и лишь очень малая часть рассеивается на большие углы, вплоть до 180 градусов.

Это явление объясняется тем, что альфа-частицы взаимодействуют с положительно заряженными ядрами атомов вещества фольги. Поскольку и альфа-частица, и атомное ядро имеют положительный электрический заряд, между ними действуют силы электростатического отталкивания (кулоновские силы). Сила этого взаимодействия определяется законом Кулона: $F = k \frac{|q_1 q_2|}{r^2}$, где $q_1$ - заряд альфа-частицы, $q_2$ - заряд ядра, а $\text{r}$ - расстояние между ними. Именно эта сила и вызывает изменение траектории альфа-частицы, то есть её рассеяние.

Анализ других вариантов:

2) Магнитное взаимодействие между движущимися зарядами существует, но в данном случае оно значительно слабее электрического и не является основной причиной рассеяния.

3) Гравитационное взаимодействие между частицами ничтожно мало по сравнению с электрическим (примерно в $10^{35}$ раз слабее) и не может вызвать наблюдаемое рассеяние.

4) Ядерное взаимодействие (сильное) является очень мощным, но короткодействующим. Оно проявляется только на расстояниях порядка размера ядра (около $10^{-15}$ м). В опытах Резерфорда альфа-частицы, даже те, что рассеивались на большие углы, не подлетали к ядру настолько близко, чтобы ядерные силы начали действовать. Их траектория определялась исключительно электрическим полем ядра.

Таким образом, рассеяние альфа-частиц в опытах Резерфорда происходило в результате их взаимодействия с атомными ядрами силами электрического взаимодействия.

Ответ: 1